Nachhaltige Mobilität braucht innovative und zukunftsweisende Technologien. Daher entwickelt und erforscht die Deutsche Bahn gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie nachhaltige Lösungen für den Verkehr von morgen.

Ammoniak-Wasserstoffmotor als alternativer Antrieb

Die Deutsche Bahn will ihre Treibhausgasemissionen bis 2040 auf Net-Zero zu reduzieren. Da es auch in Zukunft Strecken geben wird, auf denen Güter und Personen nicht immer elektrisch ans Ziel gebracht werden können, setzt die DB auf einen technologieoffenen Ansatz mit alternativen Antrieben und Kraftstoffen als Ersatz für fossilen Diesel. In einem aktuellen Forschungsprojekt wird deshalb gemeinsam mit dem australischen Energiekonzern Fortescue Future Industries (FFI) eine neue Antriebstechnologie entwickelt – der Ammoniak-Wasserstoffmotor.

Der Ammoniak-Wasserstoffmotor basiert auf einem vorhandenen Typ von Verbrennungsmotor. Dieser wird so modifiziert, dass er mit grünem Ammoniak und grünem Wasserstoff betrieben werden kann – hergestellt aus erneuerbaren Energien. Der Vorteil im Vergleich zu einem reinen Wasserstoffmotor: flüssiges Ammoniak besitzt – bezogen auf das Volumen – eine höhere Energiedichte als flüssiger Wasserstoff. Im Betrieb führt das zu höheren Reichweiten. Darüber hinaus lässt sich flüssiges Ammoniak leichter transportieren und speichern.

Schlüsseltechnologie des neuen Motors ist ein sogenannter Cracker des Stuttgarter Unternehmens Ammonigy, der direkt auf dem Fahrzeug verbaut wird. Dieser spaltet einen kleinen Teil des Ammoniaks außerhalb des Motors in Wasserstoff und Stickstoff auf. Der so erzeugte Wasserstoff wird dann dem restlichen Ammoniak als Zündgas beigemischt und ermöglicht so eine gleichmäßige Verbrennung. Ein erster Prototyp des Motors für Schienenfahrzeuge wurde bereits intensiv getestet. Mit positiver Bilanz: die ersten Durchlaufversuche waren erfolgreich. Nun arbeitet die Deutsche Bahn gemeinsam mit Partnern an einem System zur Abgasnachbehandlung.

Starke Logistik für grünen Wasserstoff

Noch ist die Verfügbarkeit von grünem Ammoniak und grünem Wasserstoff begrenzt. Daher wird parallel im Projekt daran gearbeitet, globale Lieferketten für beide Energieträger auszubauen. FFI will als Wasserstoffproduzent den Energieträger in Form von grünem Ammoniak künftig weltweit vertreiben. Neben der DB setzen auch viele andere Unternehmen verstärkt auf innovative Energieträger wie Wasserstoff und Ammoniak. Sichere und leistungsfähige Transportwege werden darum immer wichtiger. Als größte europäische Güterbahn entwickelt DB Cargo daher effiziente und nachhaltige Logistikkonzepte für den Transport von Wasserstoff und Wasserstoffderivaten.

Ob flüssig oder gasförmig – mit ihren Container- und Kesselwagen-Lösungen bietet DB Cargo gemeinsam mit verschiedenen Energieversorgern schon heute die passende Lösung für den klimafreundlichen Transport auf der Schiene.

Vier unterschiedliche Transportwagen von DB Cargo sind abgebildet. Jede Bauart steht für eine bestimmte Wasserstoffform. Ganz oben befindet sich ein Druckgas-Kesselwagen für den Transport von Ammoniak. Darunter ist ein Kesselwagen aus Schwarzstahl für Methanol zu sehen. Es folgt ein Cryo-Container für flüssigen Wasserstoff, dargestellt als runder, weißer Behälter in einem blauen Rahmen. Unten ist ein Multi Element Gas Container (MEGC) für gasförmigen Wasserstoff abgebildet, er besteht aus mehreren zylinderförmigen Gasflaschen in einem blauen Metallkäfig. Die Grafik enthält kurze Textbeschreibungen zu den jeweiligen Wagenarten und verweist auf die Webseite und Social-Media-Kanäle von DB Cargo.

Grafik Übersicht Transportwagen Wasserstoff

Gebundener Wasserstoff kann beispielsweise in den üblichen Kesselwagen des Schienengüterverkehrs transportiert und am Einsatzort entsprechend separiert werden. Für gasförmigen Wasserstoff gibt es spezielle „Multi Element Gas Container“ (MEGC) – genauso wie für den Transport von verflüssigtem reinem Wasserstoff. Aufgrund der extrem niedrigen Temperatur (ca. -253 Grad Celsius) bedarf es auch hier besonderer Container.

Mit dem Transport von Wasserstoff auf der Schiene bietet die Deutsche Bahn eine wettbewerbsfähige Alternative zur Pipeline. Auch gegenüber der Straße hat die Schiene einen Vorteil: Sie ist der wesentlich umweltfreundlichere Transportweg.